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时间:2018-01-06
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1、火烧铺矿突出煤层石门揭煤区域防突技术 摘要:石门揭煤是防突工作中的重要内容,而防突工艺更是实现其高效、安全的前提。火烧铺矿230辅助回风石门掘进期间需要揭穿多层煤与瓦斯突出煤层,通过实施多钻孔立体式强力抽排,并严格执行“四位一体”综合防突措施,加强揭煤时爆破管理,按照正规循环作业渐进式逐步逼近,安全通过了12个突出煤层,为类似矿井石门揭煤防突工作提供了借鉴。关键字:火烧铺矿;突出煤层;石门揭煤;区域防突技术中图分类号:X952文献标识码:A1概述我国是煤与瓦斯突出最严重的国家之一。据统计,我国目前突出矿井已达250余个。
2、就我国目前多起突出事故来看,石门揭煤工作面突出强度最大,强度在千吨级以上的特大型突出事故中,石门揭煤工作面突出就占77%,石门揭煤已成为突出矿井安全事故的重灾区[1-6]。7贵州盘江精煤公司火烧铺矿为高瓦斯突出矿井,230辅助回风石门位于23采区南翼,与2371集中回风巷贯通,共揭露12个煤层。230辅助回风巷北西为230石门、231石门和23采区通风上山;南东至2371集中运输石门和2371集中回风石门。1373采面、2371采面、2373采面早已回采结束,13123上、下分层采面早已回采结束(本工程将穿过该采空区),上
3、覆23#煤层尚为开采,下伏26#煤也无开采活动。石门通过的各层煤均为高瓦斯突出煤层,且包含断层等地质构造,频繁的石门揭煤工程,不仅影响巷道的掘进速度,而且容易引发煤与瓦斯突出等安全事故。因此,针对火烧铺矿生产条件,研究合理的石门揭煤区域防突技术非常有必要。本文以230辅助回风石门掘进时揭21#煤为背景,详细的叙述了火烧铺矿突出煤层石门揭煤区域防突技术。2区域综合防突2.1提前探煤火烧铺矿煤矿地质构造复杂,断层多,23采区230辅助回风石门掘进时,为防误揭煤层,在预计距煤层10m打设6个超前钻孔,探明层位与煤厚。探眼布置及2
4、2#煤分布情况见图1。图121#探煤成果图2.2强力抽排当工作面迎头顶板距上盘21#煤层底板法线距离7m,距下盘21#煤层底板延伸法线距离为2m时,在掘进工作面施工抽放钻孔,对21#煤层及顶板煤线瓦斯进行抽放。抽放范围包括顶板上部和底板下方各15m,左右帮各207m,钻孔直径75mm,终孔间距为2米,抽放钻孔必须穿过21#煤层顶板第二层煤线顶板1.0m。在工作面迎头后方0.5m布置11个底板抽放钻孔;在迎头后方的6.0m、9.0m和11.0m分布布置9个顶板抽放钻孔;在工作面迎头布置83个抽放钻孔,钻孔间距0.5m,排距0
5、.4m,详细的钻孔布置见图2。必须从最顶上一排开始往下施工,位置较高的钻孔必须搭设好架子施工,保证钻孔有效覆盖。钻孔必须穿过第二层煤线顶板1m。(a)平面图(b)剖面图图2抽放钻孔布置抽放钻孔施工结束立即进行抽放,经抽放后单孔瓦斯浓度全部降到10%以下后,施工超前验证钻孔,在施工超前验证钻孔的过程中,若有夹钻、顶钻、喷孔等现象时,继续进行打钻抽放。反之,则进行区域措施效果检验。2.3抽排效果检验抽排效果检验孔布置5个,一个沿煤层法线方向,一个沿巷道掘进方向,一个沿巷道底板方向,其余2个控制巷道轮廓线3m外,如图3所示。7(
6、a)平面图(b)剖面图图3抽排效果检验孔使用DGC瓦斯含量直接测定仪测定煤层残余瓦斯含量。在施工地点取其煤样,测定煤层的残余瓦斯含量。若测定的煤层残余瓦斯含量大于等于8m3/t,或施工效果检验孔时有喷孔、夹钻、顶钻等现象时,认为该区域内防突措施无效,必须执行局部防突措施,在工作面迎头重新施工抽放钻孔对前方煤层进行预抽。若测定的煤层残余瓦斯含量小于8m3/t时,施工效果检验孔时无喷孔、夹钻、顶钻等现象时,认为该区域内防突措施有效,该区域为无突出危险,采取区域验证的方法往前施工。2.4区域验证采用钻屑解吸指标法(测定K1值)进
7、行验证,即见煤后收取钻屑作解吸特征测定。若见煤长度大于1m时,必须每钻进1m取一次样。测量时把秒表、筛子(φ1mm的筛子在下,φ3mm的筛子在上)等准备好。钻孔钻到预定深度时,用组合筛子在孔口接钻屑,同时启动秒表,一面取样,当钻屑量不少于1007g时,停止取样,并继续进行筛分,最后把已筛分好的φ1~3mm的煤样装入WTC仪器的煤样罐内,盖好煤样罐,准备测试。当秒表走过2min时,启动仪器采样键进行测定,并进行计算,得到K1值,整个测定完成进行下一个煤样的测定。当作面迎头顶板距离上盘21#煤层底板法线7m(距下盘21#煤层底
8、板延伸法线2m)至揭露下盘21#煤层期间,每一个循环进尺都要对工作面前方煤层进行验证,验证孔布置5个,1个沿煤层法线方向,1个沿巷道掘进方向,1个控制巷道底板,其余2个控制到巷道轮廓线左右帮3m外;当掘进工作面揭露下盘21#煤层时,验证孔布置9个,3个沿煤层法线方向,3个控制巷道掘进方向,3个控制巷道底
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